透水砖的研究现状及应用.docx

1、透水砖的研究现状及应用在城市化建设的过程中，随着海绵城市工程被越来越多地区加以应用，透水材料显著的特点和优势也被越来越多的人加以肯定。在充分发挥城市绿地、道路、水利循环系统等对雨水的吸收、存储、缓释作用的基础上，能够有效实现自然存储、自然渗透、自然净化等功能，有效节约水资源、缓解城市旱涝等问题。而在海绵城市建设中，透水砖这类透水材料发挥了极其重要的作用，通过调查发现水泥等硬质路面严重影响了雨水渗透，使得城市给排水工程严重负荷。本文在对透水砖的各项性能进行对比研究分析的基础上，结合淄博市海绵城市工程的推进，总结透水砖的性能优势，为海绵城市的应用建设及发展提供了意见及建议。一、透水砖的发展与研究进

2、程由于城市化建设的发展与海绵城市工程的推广，透水砖成为全世界研究的课题。随着全世界透水砖的需求量大大提高，如何提高透水砖性能成为研究者最为关注的方面。从十九世纪中期开始许多西方国家在城市建设中就开始使用透水材料铺设路面，到十九世纪八十年代，日本启动“雨水渗透”计划，从理论研究到应用开发，从方法设计到施工工艺，从技术规范到法律法规，研发了多种透水材料及陶瓷透水砖。在十九世纪末，日本在东京进行了49.5万平方米的透水性材料道路铺设，并且证明了透水性材料路面可以充分代替普通传统路面1。十多年前，德国南部的弗莱堡提出生态城市建设规划，彻底拆除除公路外所有硬化地面，取而代之的是各种形式的透水地面，使弗莱

3、堡地下水位逐渐回升，植被慢慢能够脱离人工灌溉。国内对于透水砖的研究起步晚于其他国家，尤其是对透水砖的性能研究方面严重缺乏相关理论和数据，导致透水砖在中国的应用无法得到更好的推广。根据相关资料得知，我国从1995年到2005年期间进行对混凝土透水砖的投入生产工作，在这10年的时间内，我国每年的平均混凝土透水砖使用量都在1万平方米以内2。佛山市樂华陶瓷有限公司在1999年开始引进日本INAX公司的技术生产优先于我国其他企业生产陶瓷透水砖，但生产的规模较小且产量很低3。随着我国经济的不断发展，水泥路等硬化路面逐渐显现出不足之处，人们才慢慢意识到城市道路铺设材料的选择很重要。二、透水砖的性能及应用实例

4、（一）透水砖性能比于透水砖而言，按材料组成的不同分为混凝土透水砖、陶瓷透水砖、玻璃透水砖、赤泥透水砖、污泥透水砖等。经过调查对这五类透水砖的透水性能等方面进行调查、比较、分析后，能够得出以下结论：赤泥透水砖、混凝土透水砖、陶瓷透水砖的抗压强度都比较高，其中最高的为赤泥透水砖;混凝土透水砖透水系数高于赤泥透水砖与陶瓷透水砖;陶瓷透水砖的抗折强度略高于混凝土透水砖和赤泥透水砖。但赤泥具有强碱性与放射性，若使用不好会对人类的身体健康产生危害。因此，在工程建设中对于透水砖的选择要依照当地气候条件及产品产地、工艺要求、使用地区等因素进行综合性的分析，最终选定合适及合理的透水砖，这样既可以提高工程质量，最

5、大化的发挥透水砖的性能作用，又能降低工程的成本投入，为工程及城市带来更高的经济效益与卓越的使用效果。（二）性能优化随着目前中国经济的快速发展，生态环保的理念也更加的深入人心，生态环保材料得到了推广和应用。其优点有：（1）透水透气性好。（2）强度高。（3）生态环保性能好。雨水渗透到地面也减小了管道的压力，更为关键的是减小了对河流湖泊的污染，缓解了城市的热岛效应。陶瓷透水砖有很强的保水性以及抗冻性4，还可以吸收噪声以及减少路面热污染，改善城市景观。在实际应用中，更可以结合工程实际，实现对成本的有效控制。（三）透水砖在淄博市的应用由于近些年淄博经济快速发展，极大程度上带动了新城区的建设，但是随着硬质

6、地面的增加，透水面积占比相应减小，使得大多数城区排水能力有限，遭遇强降雨时极易积水成灾，而淄博的主要降水时期集中在夏季，但由于给排水设施不完善，农业用水和城市用水较大，同时缺乏雨水集蓄设施，导致雨水直接排往河中，利用效率大大降低。淄博市将海绵城市专项规划发布后，建设海绵新城区成为民众积极讨论的话题。在海绵城区建设大热潮的推动下，淄博市对海绵城市的发展也非常关注，在建设的过程中利用透水砖铺装道路和花园之间建造植物缓冲带，不仅能够留存雨水，也能够保障公园建设的绿化面积，给居民带来更加舒适的体验5。近几年来，淄博市把工程建设的重心转移到了海绵公园等工程上，先后建成文昌湖旅游度假区、孝妇河湿地公园等大

7、型海绵公园。在海绵公园中采用陶瓷透水砖铺砖地面能够保证雨后路面不会产生积水且不会青苔生长，且透水砖凹凸不平的砖面也可以起到防滑作用，保证了居民出行游玩安全。三、透水砖应用问题分析自我国引进透水砖以来，介于其良好的特性和各个地区的降水情况，透水砖在各个地区都得到了很好的发展和广泛的应用，在国内的市场也逐渐扩展开来。透水砖的良好发展不仅仅解决了城市的部分环保问题，随之而来的配套设施也活跃在各个地区的市场中。如何正确的铺装和养护透水砖成了人们该思考的问题。地质的不同直接影响到透水砖的铺装和养护方法，由于其强度特性，并不能像硬质路面一样进行铺装，否则，很容易发生破碎而且使用过程中的磨损情况也会加大。因

8、此，下文就透水砖的应用过程中出现的问题进行了分析。（一）铺装维护分析许多透水砖路面铺设完工后短期内会发生破损情况，严重影响城市道路美观，并且容易绊倒过路行人发生危险。所以首先要注重施工工艺，透水砖铺在装时需保持基底平整，杂物需要清理干净，碎石需要压实，并且在铺设碎石层时要观察是否达到10cm厚度，并且使用无纺布铺设进行防潮处理，铺砖时必须使用橡皮锤敲击避免铁锤敲击造成砖体损坏。在铺装前一定要看天气预报确保晴天避免刚铺设好的透水砖淋雨。在铺装固定好后一定要注意透水砖之间的误差，误差在3-5cm之间属于正常状态，铺设的方向一定要水平且铺设完成后不能在上方随意走动以免影响铺装效果。透水砖在使用过程中

9、，透水砖的透水系数会随着时间的推移而下降，这是由于路面灰尘、沙砾，骨料下沉等造成透水砖孔隙堵塞，导致施工几年后透水能力仅剩1/10。而且透水砖气孔堵塞后很难复原，所以为保持初期透水性能需要定期进行维护。透水砖最有效的维护方法为高压水枪冲洗，但冲洗会造成灰缝砂被冲走所以冲洗过后需再次填充灰缝砂。若在施工过程中沾上灰浆则需用水冲掉，若灰浆硬化则需要先使用低浓度盐酸冲洗。当透水砖表面沾有口香糖时则需要使用小竹片刮掉或冻结后清除。（二）资金问题分析目前海绵工程具有半公益性，一般海绵城市的建设大部分资金需要政府财政拨款，而工程需要大量资金投入，如果短期内不能使建设的价值体现出来，一旦政府资金支持不足那么

10、工程极易搁浅。所以在海绵城市建设初期需要充分利用PPP模式，向社会企业招商引资，合理化资金融入渠道，加大海绵城市的社会普及力度。并且国家也需要加大资金投入力度，加强政府补贴，积极鼓励透水砖的技术研发，加强相关技术人才培养，借鉴西方发达国家海绵城市建设及发展模式，并加以吸收利用发展成为最适合我国的建设模式。（三）监督管理分析虽然海绵城市的发展主要针对于城市水循环问题，但在工程发展推进过程中同样会涉及到城市发展的其他因素。包括水污染治理、城市道路交通运输调整、环境污染问题改善等，具体涉及到的主管部门也有区别，这就导致了部门管理分散6。不同部门之间没有统筹管理，过于注重自身效应的发挥，忽视相互之间配

11、合则会导致政策落实不够有力度。所以政府的宏观调控显得尤为重要。在海绵城市的建设中，政府需要切实发挥自身的监督与协调作用，要充分考虑到海绵城市工程建设中所涉及的客观因素，实现不同个体的统一性，使不同部门之间充分协作与配合。与此同时政府也应落实问责机制，责任到主体、责任到人。当问题发生时，找出问题发生的根源，谁出问题谁负责，并对相应负责机构或负责人进行责任追究。（四）政策问题分析我国海绵城市建设起步较晚，在政策、技术等方面还不够成熟，相关的设计规范依旧是一片空白，系统的评估体系还没有建立，相关法律法规问题也在继续完善过程中7。不同的地区有着不同的地域特征，海绵城市的发展与地域特征有着密切的关系，可

12、以说不同的地域城市发展的计划是完全不一样的。尤其是对某些老旧社区的改造过程中也遇到了很多问题，因为小区中所居住的大部分为老年人，对海綿社区改造完全不了解，因而出现不支持、不配合甚至阻挠施工的现象。因此社区民众的支持是非常重要的，社区居委会以及乡镇政府应当提前对社区居民进行海绵社区的宣传，可以通过发放宣传单和授课的方式使居民更加了解海绵社区。在海绵城市的发展中，政府的监管也是非常重要的，政府应当出台相应的法律法规来解决城市发展中的某些问题，例如2016年发布的海绵城市专项规划编制暂行规定等。同时应推进海绵城市建设规划的制度化，坚决杜绝建设过程中随意性、主观性与短期性，建立健全规划体系，注重规划的持续性。还应增加监督渠道，积极听取群众的意见，将民主制度引入海绵城市的建设中来，争取早日完成海绵城市的建设。四、展望随着第一批、第二批海绵城市逐步进入运营期，包括透水砖在内的海绵装备的维护成本高，维护效果差的问题显现出来。如何使海绵装备更好地运营成为目前发展海绵城市的关键之一。如针对铺装的运营问题，通过对砖型和铺装方式的调整，合理地采用结构缝隙透水辅助透水铺装实现海绵透水功能。不同重现期的透水砖对径流雨水中重金属的去除功能不同。近年来，新的吸附材料不断合成。若能够应用到透水铺装结构层中从而实现其性能的优化，特别是对其性能的长期提高，这将成为非常值得关注的问题。